[发明专利]用于视频信号的向后兼容编码和解码的方法和装置

说明书

公开了用于视频信号的向后兼容编码和解码的方法和装置。具有超高清(UHD)分辨率和高或增强动态范围(EDR)两者的视频数据被编码在向后兼容的分层流中，这使得老式解码器可以提取HD标准动态范围(SDR)信号。响应于基本层HD SDR信号，使用单独的亮度和色度预测模型产生预测信号。在亮度预测器中，预测信号的亮度像素值仅基于基本层的亮度像素值计算，而在色度预测器中，预测信号的色度像素值基于基本层的亮度和色度像素值两者计算。基于输入的UHD EDR信号和预测信号计算残差信号。分别对基本层和残差信号进行编码以形成编码的位流。还呈现了兼容的双层解码器。

本申请是申请号为201380069054.7，申请日为2013年12月4日，题为“用于具有增强动态范围的超高清视频信号的向后兼容编码”的中国发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求以下申请的优先权：2013年1月2日提交的第61/748,411号的美国临时申请、2013年5月8日提交的第61/821,173号的美国临时申请；以及2013年9月26日提交的第61/882,773号的美国临时专利申请，所有这些申请的全部内容都通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及图像。更特别地，本发明的实施例涉及具有增强动态范围的高清信号的向后兼容的编码和解码。

背景技术

音频和视频压缩是多媒体内容的开发、存储、发布和消费中的关键组成部分。压缩方法的选择涉及编码效率、编码复杂度和延迟之间的权衡。随着处理能力对计算成本的比率增大，使得可以开发出允许更高效的压缩的更复杂的压缩技术。作为例子，在视频压缩中，来自国际标准组织(ISO)的运动图像专家组(MPEG)通过发布MPEG-2、MPEG-4(第2部分)和H.264/AVC(或MPEG-4，第10部分)编码标准来持续地改进最初的MPEG-1视频标准。

尽管H.264的压缩效率和成就，被称为高效率视频编码(HEVC)的新一代视频压缩技术现在正在开发之中。HEVC有望提供优于现有的H.264(也被称为AVC)标准的改进的压缩能力，关于HEVC的草稿可在B.Bross、W.-J.Han、G.J.Sullivan、J.-R.Ohm和T.Wiegand的“high efficiency video coding(HEVC)text specification draft 8”,ITU-T/ISO/IECJoint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC)document JCTVC-J1003,July2012中获得，该文献的全部内容通过引用并入本文，现有的H.264标准被发表为“AdvancedVideo Coding for generic audio-visual services”,ITU T Rec.H.264和ISO/IEC14496-10，该标准的全部内容通过引用并入本文。

视频信号可以用多个参数来表征，诸如位深、颜色空间、色域和分辨率。现代的电视和视频回放设备(例如，蓝光播放器)支持多种分辨率，包括标清(例如，720×480i)和高清(HD)(例如，1920×1080p)。超高清(UHD)是至少具有3,840×2,160分辨率(被称为4KUHD)并且具有高达7680×4320(被称为8K UHD)的选项的下一代分辨率格式。超高清还可以被称为Ultra HD、UHDTV或超高视觉。如本文中所使用的，UHD表示高于HD分辨率的任何分辨率。